Miljövänlig solcell kan bli framtida energikälla
Grätzelcellen är en ny typ av miljövänlig solcell som har goda möjligheter att bli en framtida energikälla, förutsatt att man lyckas göra den mer effektiv. För det behövs ökad kunskap om de processer som sker inuti solcellen. Mattias Nilsing har granskat några speciellt intressanta komponenter i sin avhandling, som granskas vid Uppsala universitet idag.
Grätzelcellen härmar klorofyllets funktion i den naturliga fotosyntesen, där de gröna bladen fångar upp solljus som omvandlas till energi. Solcellen består av nanokristaller av titandioxid som täcks med ett lager färgämnesmolekyler för att kunna absorbera solljus. Solcellerna är enkla och billiga att tillverka och beståndsdelarna är miljövänliga, vilket gör att de lämpar sig väl för massproduktion. Däremot är verkningsgraden fortfarande alltför låg, och detta försöker forskarna nu åtgärda.
– Kapaciteten är beroende av hur man matchar de olika komponenternas egenskaper på molekylär nivå. Gränsen mellan färgämne och titandioxid är särskilt intressant eftersom där sker en ultrasnabb och mycket viktig elektronöverföring från det ljusabsorberande färgämnet till titandioxen, förklarar Mattias Nilsing.
Han har med hjälp av datorer gjort beräkningar för att i detalj kunna studera vad som händer vid ytan när man binder färgämnen till titandioxid och sedan belyser den. Dessutom har han utrett vilken roll olika färgämnenas egenskaper spelar för solcellens stabilitet och effektivitet.
– Avhandlingen visar att vi nu kan skapa realistiska modeller för hur Grätzelsolcellen fungerar, och detta på en detaljerad atomär nivå. Det här kan i sin tur användas som en viktig hjälp i utvecklingen av Grätzelcellen, berättar han.
Kontaktinformation
För mer information, kontakta Mattias Nilsing, 018-471 32 65, 070- 496 37 83, e-post: Mattias.Nilsing@kvac.uu.se
